一种3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的连续化合成方法

本发明属于化工，具体涉及一种连续合成3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的方法。

背景技术：

1、3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(aaof)作为合成新型呋咱类含能化合物的重要前驱体，可以用来合成3,4-双(4'-氨基呋咱-3'-基)氧化呋咱(datf)、3,4-双(4'-硝基呋咱-3'-基)氧化呋咱(dntf)、3,4-双(4'-叠氮基呋咱-3'-基)氧化呋咱(daztf)等典型含能化合物。除此之后，aaof也是很多医药中间体的原料(cn108003112a)。

2、目前国内制备aaof采用一锅法在水相中合成，以丙二腈为原料，经过亚硝化、重排、肟化和脱水环化四步生成aaof。肟化阶段中间产物1,3-二氨基三肟基丙烷会在反应过程中析出，导致反应液粘稠，搅拌困难。脱水环化阶段需要在回流下进行，同时析出固体。这些特点导致目前aaof采用间歇式生产方式，具有反应时间较长，生产效率低的缺点。且亚硝化和肟化反应伴随着明显的放热效应，以致局部温度过高而引发羟胺溶液的分解，造成反应不充分，甚至引发反应失控。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种aaof连续化合成的方法。该方法合成工艺在保证高收率的基础上，大大提高了安全性能和生产效率，且可实现工业化生产。

2、实现本发明目的的技术解决方案是：一种连续合成3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的方法，包括：

3、(1)将丙二腈、冰醋酸、水按比例混合作为原料1，亚硝酸钠水溶液作为原料2，按比例依次通入微通道反应器、管式反应器中，并在管式反应器中保温反应一段时间后，得到2-肟基丙二腈溶液进入缓冲瓶，作为肟化反应的原料之一；

4、(2)根据3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的产量计算加水量，将所需水分别加入到盐酸羟胺和氢氧化钠中作为溶剂，分别配制物料3和物料4，同时通过三通在管式反应器中混合后发生中和反应，得到羟胺溶液作为肟化反应的另一原料；

5、(3)将步骤(1)所得2-肟基丙二腈溶液与步骤(2)所得羟胺溶液依次通入微通道反应器、管式反应器中，并在管式反应器中保温反应一段时间后，或将羟胺溶液和2-肟基丙二腈溶液通入cstr反应器中，在一定温度下保温反应一段时间，得到的1,3-二氨基三肟基丙烷反应液通入缓冲瓶中；

6、(4)步骤(3)所得1,3-二氨基三肟基丙烷通入管式反应器中进行脱水环合反应，管式反应器放置在高温油浴锅，并在其出口处安装背压阀，得到的aaof反应液经降温后调节ph值至中性，冷却后过滤、水洗可得到白色固体aaof。

7、较佳的，步骤(1)中，丙二腈、冰醋酸、亚硝酸钠的摩尔比为1：0.5～0.8：1～1.5，保温反应温度为10-40℃，在管式反应器中的反应停留时间5-30min。

8、较佳的，步骤(2)中，盐酸羟胺和氢氧化钠的摩尔比例为1：1～1.5，中和反应保温温度为10-40℃，在管式反应器中的停留时间在5-30min。

9、较佳的，步骤(2)中，根据3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的理论产量计算加水量，所述产量与水量的比例关系为：0.15g/ml～0.30g/ml，优选0.18～0.20。

10、较佳的，步骤(3)中，2-肟基丙二腈和羟胺的摩尔比为1：2～2.5，保温温度为15-35℃，在管式反应器中的停留时间为30-70min；在cstr反应器中的停留时间是30-90min。

11、较佳的，步骤(4)中，脱水环合反应温度为105～125℃，停留时间为10-30min；背压阀采用75psi的背压阀。

12、本发明与现有间歇合成法相比，其显著优点是：(1)连续化合成aaof，大大提高了反应效率；(2)反应过程中无固体析出，不稳定中间体在反应体系中存在时间短，相比传统间歇法安全性有明显提高；(3)应用微通道反应器结合管式反应器或cstr反应器保证了在线量小，大大提高了体系安全性能。

技术特征：

1.一种连续合成3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，丙二腈、冰醋酸、亚硝酸钠的摩尔比为1：0.5~0.8：1~1.5，保温反应温度为10-40℃，在管式反应器中的反应停留时间5-30min。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，盐酸羟胺和氢氧化钠的摩尔比例为1：1~1.5，中和反应保温温度为10-40℃，在管式反应器中的停留时间在5-30min。

4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，根据3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的理论产量计算加水量，所述产量与水量的比例关系为：0.15 g/ml~0.30 g/ml，优选0.18~0.20。

5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中， 2-肟基丙二腈和羟胺的摩尔比为1：2~2.5，保温温度为15-35℃，在管式反应器中的停留时间为30-70min；在cstr反应器中的停留时间是30-90min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，脱水环合反应温度为105~125℃，停留时间为10-30min；背压阀采用75psi的背压阀。

技术总结
本发明公开了一种3‑氨基‑4‑偕氨肟基呋咱的连续化合成方法，以丙二腈、乙酸、水作为原料一，应用微通道结合管式反应器与亚硝酸钠水溶液进行亚硝化和重排反应；同时氢氧化钠和盐酸羟胺中和得到的羟胺溶液与第一步反应生成的2‑肟基丙二腈反应液一起泵入微通道反应器中进行肟化反应，并在管式反应器中反应完全；肟化反应液随后在管式反应器中发生脱水环合反应，生成AAOF反应液，经过过滤、水洗可得到AAOF固体。与已有的间歇工艺相比，本发明的合成方法生产效率高，反应过程中无固体析出，不稳定中间体在反应体系中存在时间短，而且整个过程可实现连续化生产，在线量小，相对更加安全可靠。

技术研发人员：郭子超,翁仕春,陈利平,陈网桦
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15